有压接器件的高速PCB，为何不建议做喷锡工艺

PCB

本帖最后由 edadoc 于 2022-6-13 16:26 编辑

作者：一博科技高速先生王辉东

阿毛听说PCB和物料已经到了焊接厂的时候，他看向窗外感觉春意盎然，心比蜜甜。
可是当他接到美女PMC饶萧萧的电话后，他瞬间感觉来了一场倒春寒，美好心情跌至冰点。在和煦的阳光下，激灵灵的打了个冷颤，究竟萧萧说了啥，让阿毛这么怕，那我们先要从他的PCB设计开始说起。

先来说下阿毛这个PCB板的生产工艺要求：
板子16层，板边有高速连接器，需做压接工艺。
压接孔的尺寸为0.36+/-0.05mm。
表面处理为：喷锡工艺（HASL）

下图为板边的高速连接器，要做压接工艺。

喷锡工艺的介绍：
喷锡也称为热风整平，通过物理作用，将印制板浸入熔融的焊料中，再通过热风将印制板的表面及金属化孔内的多余焊料吹掉，从而得到一个平滑光亮的焊料涂覆层。
下图为工厂常用立式喷锡设备：

喷锡的优点：
★ 制程成熟，有成熟的工业标准，产速高
★ 可重工，无晶须，储存时间长
★ 可多重装配
喷锡的局限性：
★ 无法满足细小焊接间距，厚度不均一，并且有铅喷锡不环保，很多产品不适用
★ 喷锡的厚度范围为：40-1000u”(微英寸)
★ 锡厚范围比较大，容易导致焊点表面不平整，或孔径变化过大，甚至出现喷锡堵孔的不良现象
PCB工厂在做喷锡工艺时，通常会下如下警示：
小于0.5mm的孔都有堵孔的风险，并且喷锡板的压件孔都有孔小的风险，但是我们大部分工程师没有这个风险意识。
下图为喷锡堵孔的不良表现和切片图：

压接工艺介绍：
1、由弹性可变形插针或刚性插针与PCB金属化孔配合而形成的一种连接。
2、在插针与金属化孔之间形成紧密的接触点，靠机械连接实现电气互连。
3、为了形成紧密的配合，针脚的横截面尺寸必须大于PCB金属化孔孔径，在压接过程中，针脚横截面或金属化孔要产生变形。
4、通常PCB上的压接孔的孔径公差为+/-0.05mm，甚至更严。
通常PCB上的压接孔的孔径公差为+/-0.05mm,甚至更严。

优点：
★ 免焊接
★ 过盈配合，无间隙连接
★ 良好的抗震性
★ 较低的压入力
★ 电路板变形小
压接过程如下图所示：

在HAL/HASL工艺中，由于锡层厚度不均匀，并且形成弓形的晶体，导致PCB上的压接孔孔径偏小，严重低于孔径公差下限，最终导致无法正常压接装配。

压接孔偏小，连接器Pin针无法正常插入，如下图所示，工厂另一个压接孔径过小，导致无法正常装配的案例。

然后再给大家说一说焊接厂的装配流程，如下图所示：

我们会发现PCBA的过程是先贴装SMD器件，再过通孔DIP波峰焊，最后再做压接器件，前面的芯片和通孔器件都贴装完成了，最后到了压接的时候装配不了，是不是功亏一篑，徒伤悲。
最后交期什么先不说了，悲催的阿毛只能赌一把运气，去找0.3mm PIN针的连接器来替换，或者……（大家还有什么好的解决方法，可以在文末说一说）
一句话总结如下：有压接器件的高速PCB，最好不要做喷锡表面，建议做沉金工艺。
最后问题来了：
最后阿毛只能去找0.3mmPIN针的连接器来替换，或者……大家还有什么好的解决方法？大家在设计PCB时用过喷锡的表面处理，还出过什么案例，大胆的说出你们的故事。